KR200372550Y1

KR200372550Y1 - 웨이퍼 탑재용 척

Info

Publication number: KR200372550Y1
Application number: KR20-1999-0003745U
Authority: KR
Inventors: 신경훈
Original assignee: 동부아남반도체 주식회사
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2005-01-14
Also published as: KR20000017989U

Abstract

본 고안은 고압가스를 이용해서 웨이퍼를 간편하게 떼어 내는 웨이퍼 탑재용 척에 관한 것으로서,

척 본체(30)의 윗면으로 기체를 통과시키는 가스관(32)과, 그 밑면에 형성된 분리기 구멍(38) 내에서 상승하여 상기 척 본체(30)의 윗면에 고정되어 있던 웨이퍼(50)를 떼어 내는 웨이퍼 분리기(40)를 구비하는 웨이퍼 탑재용 척(100)에 있어서, 상기 가스관(32)에 연결되어 고압가스를 단속적으로 흘려 보내 수 있는 고압가스 공급부(120)와, 상기 분리기 구멍(38)에 장착되어 상기 고압가스 공급부(120)에 상기 고압가스를 흘려 보내게 신호를 발생하는 센서(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 따른 웨이퍼 탑재용 척을 이용하면, 웨이퍼 가공 후에 웨이퍼에 무리를 가하지 않고 웨이퍼를 척에서 간편하게 분리할 수가 있어, 웨이퍼 가공시 발생하는 불량율을 떨어뜨릴 수 있다.

Description

웨이퍼 탑재용 척{CHUCK FOR MOUNTING A WAFER THEREON}

본 고안은 반도체 웨이퍼 탑재용 척에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압가스를 이용해서 웨이퍼를 간편하게 떼어 내는 웨이퍼 탑재용 척에 관한 것이다.

일반적으로 증착 노광 등의 공정을 통해 반도체 웨이퍼의 윗면을 가공할 때는 웨이퍼가 구조적으로 안정된 상태에서 각 공정이 진행되도록 각 웨이퍼를 웨이퍼 탑재용 척에 물려 놓고 가공하게 되어 있다.

도 1에는 종래의 웨이퍼 탑재용 척(10)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 종래의 웨이퍼 탑재용 척(10)은 웨이퍼(50)를 그 윗면에 올려놓고 도시되지 않은 지그 장치로 고정하는 척 본체(30)와, 웨이퍼(50) 가공 중에 웨이퍼(50)에 발생하는 고열을 해당 가공에 적당한 온도로 냉각시키는 냉각가스 공급부(20)와, 가공이 끝난 웨이퍼(50)를 기계적으로 떼어 내는 웨이퍼 분리기(40)를 포함한다.

척 본체(30)에는 모두 연통되는 가스관(32)이 설치되어 있어 냉각가스 공급부(20)에서 헬륨(He) 등의 냉각가스가 흘러서 웨이퍼(50)가 부착되어 있는 척 본체(30)의 윗면으로 공급되며, 아래쪽에는 분리기 구멍(38)이 형성되어 있고, 분리기 구멍(38)과 윗면을 연결하는 다수의 핀구멍(36)이 형성되어 있다.

냉각가스 공급부(20)에는 외부로부터 냉각가스가 흘러 들어오는 유입관(22)과, 유입관(22)에 연결되어 척 본체(30)의 가스관(32)으로 공급되는 냉각가스의 양을 별도의 조정수단을 통해 지정한 대로 항상 일정하게 조절해 주는 질량유량 제어기(24)(Mass Flow Controller(MFC))와, 냉각가스의 공급을 단속하는 밸브(26)를 포함한다.

웨이퍼 분리기(40)는 구동원에 연결되어 상하로 움직이는 기둥(46)과, 기둥(46)에 연결되어 있으며 분리기 구멍(38)으로 드나드는 핀틀(44)과, 핀틀(44)의 윗면에 형성되어 핀구멍(36)을 통과하여 웨이퍼(50)를 떼어 내는 분리핀(42)을 포함한다.

상기한 구성을 갖춘 종래의 웨이퍼 탑재용 척(10)은 다음과 같이 작동한다.

먼저 가공할 웨이퍼(50)가 도시되지 않은 운반 수단에 의해 척 본체(30) 윗면으로 이송되어 역시 도시되지 않은 지그에 의해 고정된다. 가공 중에는 웨이퍼의 온도가 가공에 필요한 일정한 온도로 유지되도록 냉각가스 공급부(20)를 통해 공급된 냉각가스가 가스관(32)을 통해 척 본체(30)의 윗면으로 공급되어 웨이퍼를 냉각한다. 가공 후에는 지그의 고정 상태를 해제한 후에 웨이퍼 분리기(40)를 위로 이동시키면 핀(42)이 핀구멍(36)의 위로 돌출하면서 웨이퍼(50)를 들어올리고, 이 웨이퍼(50)를 운반 수단이 이송해 간다.

그러나, 이러한 종래의 웨이퍼 탑재용 척(10)에서는 가공 중에 웨이퍼(50)와 척 본체(30) 사이에서 발생하는 정전기력으로 인해 웨이퍼(50) 전체가 척 본체(30)의 윗면에 강하게 밀착되는 경우가 많다. 이렇게 강하게 밀착된 웨이퍼(50)는 웨이퍼(40) 분리기로 떼어낼 때 몇 개의 핀(42)에 의해 일부 지점에서만 떼어 내려는 힘을 강하게 받으므로 웨이퍼(50)에 가해지는 힘 사이에 불균형이 생겨 웨이퍼(50)가 파손되어 불량율이 높아지는 문제가 있었다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 고안된 것으로, 고압가스 공급부를 가스관에 추가로 설치하여 고압가스를 이용하여 웨이퍼를 간편하게 떼어 내는 웨이퍼 탑재용 척을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 척 본체의 윗면으로 기체를 통과시키는 가스관과, 그 밑면에 형성된 분리기 구멍 내에서 상승하여 상기 척 본체의 윗면에 고정되어 있던 웨이퍼를 떼어 내는 웨이퍼 분리기를 구비하는 웨이퍼 탑재용 척에 있어서, 상기 가스관에 연결되어 고압가스를 단속적으로 흘려 보내 수 있는 고압가스 공급부와, 상기 분리기 구멍에 장착되어 상기 고압가스 공급부에 상기 고압가스를 흘려 보내게 신호를 발생하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 종래의 웨이퍼 탑재용 척의 개략적인 단면도,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용 척의 개략적인 단면도,

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용 척의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10, 100 ; 웨이퍼 탑재용 척 20 ; 냉각가스 공급부

22, 122 ; 유입관24, 124 ; 질량유량 제어기

26, 126 ; 밸브 30 ; 척 본체

32 ; 가스관 36 ; 핀구멍

38 ; 분리기 구멍 40 ; 웨이퍼 분리기

42 ; 핀 44 ; 핀틀

46 ; 기둥 50 ; 웨이퍼

120 ; 고압가스 공급부 128 ; 합류점

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용 척(100)에 대해서 상세하게 설명한다. 종래와 동일한 구성 부재에 대해서는 도면에서 종래와 동일한 참조 부호를 부여하여 설명한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용 척의 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용 척의 사시도이다. 도면에 나타나 있듯이 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 탑재용척(100)은 웨이퍼(50)를 그 윗면에 올려놓고 도시되지 않은 지그 장치로 고정하는 척 본체(30)와, 웨이퍼(50) 가공 중에 웨이퍼(50)에 발생하는 고열을 해당 가공에 적당한 온도로 냉각시키는 냉각가스 공급부(20)와, 가공이 끝난 웨이퍼(50)를 기계적으로 떼어 내는 웨이퍼 분리기(40)와, 웨이퍼 분리기(40)가 웨이퍼(50)를 들어올리기 시작하는 시점을 감지해 내는 센서(130)와, 웨이퍼 분리기(40)가 웨이퍼(50)를 들어올리기 시작하는 순간에 고압의 가스를 흘려 보내 웨이퍼(50)가 척 본체(30)의 윗면에서 쉽게 떨어지게 하는 고압가스 공급부(120)를 포함한다.

척 본체(30)와, 냉각가스 공급부(20)와, 웨이퍼 분리기(40)의 구조는 종래의 웨이퍼 탑재용 척(10)에서와 같다.

센서(130)는 척 본체(30)의 분리기 구멍 내부의 윗면에 부착되는 것으로서 접촉식 스위치인 것이 바람직하다. 센서(130)는 웨이퍼 분리기(40)의 핀틀(44)의 윗면과 접촉하면 전기 신호를 발생하며, 이 신호를 발생하는 순간 핀(42)의 끝단은 웨이퍼(50)에 접촉하여 웨이퍼(50)를 척 본체(30)의 윗면에서 기계적으로 떼어 내기 시작하게 되어 있다.

고압가스 공급부(120)는 외부에서 냉각가스 공급부(20)에서 공급되는 냉각용 가스보다 압력이 더 높은 고압의 가스가 유입되는 유입관(122)과, 유입관(122)에 연결되어 척 본체(30)의 가스관(32)으로 공급되는 고압가스의 양을 별도의 조정수단을 통해 지정한 대로 항상 일정하게 조절해 주는 질량유량 제어기(124)와, 냉각가스의 공급을 단속하는 밸브(126)와, 냉각가스 공급부(20)에서 공급되는 냉각가스와 고압가스가 합류하게 되는 합류점(128)을 포함한다.

상기한 구조를 갖춘 본 발명의 웨이퍼 탑재용 척(100)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(50)가 앞에서 설명한 바와 같은 방식으로 척 본체(30)에 탑재된 뒤에 냉각가스 공급부(20)에서 냉각가스가 공급되어 가공이 진행된다. 이때, 고압가스 공급부(120)의 밸브(126)는 닫혀 있어 고압가스 공급부(120)로부터는 척 본체(30)의 가스관(32)으로 가스가 공급되지 않는다.

웨이퍼(50)의 가공이 끝나면 웨이퍼(50)를 고정하고 있는 지그의 고정 상태를 해제한 후에 웨이퍼 분리기(40)를 위로 이동시킨다. 핀(42)이 웨이퍼의 밑면에 닿을 때 핀틀(44)이 센서(130)에 접촉하여 센서(130)에서 전기 신호가 발생한다. 이러한 센서(130)의 전기 신호는 고압가스 공급부(120)의 밸브(126)를 개방하도록 전달되고, 이어서 밸브(126)가 개방되면 유입관(122)을 통해 들어온 고압의 가스가 합류점(128)에서 냉각가스와 합쳐지면서 가스관(32) 내부의 상태를 고압으로 만들면서 가스관(32)의 출구로 분출하여 웨이퍼(50)의 밑면과 척 본체(30)의 윗면 사이에 강하게 스며들면서 웨이퍼(50)를 밀어올린다. 이렇게 해서 정전기력을 통해 척 본체(30)의 윗면에 강하게 밀착되어 있던 웨이퍼(50)가 쉽게 척 본체(30)에서 떨어지게 된다. 웨이퍼 분리기(40)가 계속 위로 이동되면서 핀(42)이 핀구멍(36)의 위로 돌출하면서 웨이퍼(50)를 들어올리고, 이 웨이퍼(50)를 운반 수단이 이송해 간다.

이상, 내용은 본 고안의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안이 속하는 분야의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

Claims

척 본체(30)의 윗면으로 기체를 통과시키는 가스관(32)과, 그 밑면에 형성된 분리기 구멍(38) 내에서 상승하여 상기 척 본체(30)의 윗면에 고정되어 있던 웨이퍼(50)를 떼어 내는 웨이퍼 분리기(40)를 구비하는 웨이퍼 탑재용 척(100)에 있어서,

상기 가스관(32)에 연결되어 고압가스를 단속적으로 흘려 보내 수 있는 고압가스 공급부(120)와,

상기 분리기 구멍(38)에 장착되어 상기 고압가스 공급부(120)에 상기 고압가스를 흘려 보내게 신호를 발생하는 센서(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 탑재용 척(100).
제 1 항에 있어서, 상기 센서(130)는 상기 웨이퍼 분리기(40)의 윗면에 접촉할 때 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 탑재용 척(100).
제 1 항에 있어서, 상기 고압가스 공급부(120)에는 상기 센서(130)에서 발생되는 상기 신호에 의해 개방되어 고압가스를 상기 가스관(32)으로 흘려 보내는 밸브(126)가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 탑재용 척(100).